JP3412455B2 - 砒酸イオン吸着用活性アルミナおよびこれを用いてなる水溶液中からの砒酸イオンの吸着処理方法 - Google Patents
砒酸イオン吸着用活性アルミナおよびこれを用いてなる水溶液中からの砒酸イオンの吸着処理方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は砒酸イオン吸着用活
性アルミナに係わり、更に詳細には、砒酸イオン含有液
から砒酸イオンを除去するに適した砒酸イオン吸着用活
性アルミナに関するものである。
性アルミナに係わり、更に詳細には、砒酸イオン含有液
から砒酸イオンを除去するに適した砒酸イオン吸着用活
性アルミナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種の化学形態の砒酸イオンを含
有する浄水中あるいは排水中より、砒素濃度を高度に低
減すべく、凝集沈殿法、石灰軟化法、吸着法、生物濃縮
法、逆浸透法などの種々の方法が検討されている。この
うち吸着法は広い処理場面積を要しないこと、廃泥等を
発生せず、面倒な濾過操作を要しないことから、特に中
小規模の施設においては有利であると考えられる。
有する浄水中あるいは排水中より、砒素濃度を高度に低
減すべく、凝集沈殿法、石灰軟化法、吸着法、生物濃縮
法、逆浸透法などの種々の方法が検討されている。この
うち吸着法は広い処理場面積を要しないこと、廃泥等を
発生せず、面倒な濾過操作を要しないことから、特に中
小規模の施設においては有利であると考えられる。
【０００３】該吸着法に用いられる吸着剤としては活性
炭、活性アルミナ、マグネシア、マグネシア修飾スラ
グ、チタニア修飾活性炭、二酸化マンガン、酸化セリウ
ム、陰イオン交換樹脂、赤泥粒等が知られているが、就
中、活性アルミナが安価で安全な吸着剤として適用され
ている。
炭、活性アルミナ、マグネシア、マグネシア修飾スラ
グ、チタニア修飾活性炭、二酸化マンガン、酸化セリウ
ム、陰イオン交換樹脂、赤泥粒等が知られているが、就
中、活性アルミナが安価で安全な吸着剤として適用され
ている。
【０００４】砒酸の吸着に活性アルミナを用いた例とし
ては、「Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｇｒｅｓ
ｓ」誌、第６巻第３号、第１５０頁に、Ｍ．Ｍ．Ｇｈｏ
ｓｈ氏及びＪ．Ｒ．Ｙｕａｎ氏の論文がある。該論文中
には、Ｎａ2 Ｏ含有量が０．９重量％、ＢＥＴ表面積が
２１８ｍ2 ／ｇで、粒径が２８〜４８メッシュの破砕状
活性アルミナ塊状物をカラムに充填し、これに砒素換算
で０．０８〜１０ｍｇ／ｌの砒酸イオンを含有した水を
通水し、砒酸を吸着除去している。
ては、「Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｇｒｅｓ
ｓ」誌、第６巻第３号、第１５０頁に、Ｍ．Ｍ．Ｇｈｏ
ｓｈ氏及びＪ．Ｒ．Ｙｕａｎ氏の論文がある。該論文中
には、Ｎａ2 Ｏ含有量が０．９重量％、ＢＥＴ表面積が
２１８ｍ2 ／ｇで、粒径が２８〜４８メッシュの破砕状
活性アルミナ塊状物をカラムに充填し、これに砒素換算
で０．０８〜１０ｍｇ／ｌの砒酸イオンを含有した水を
通水し、砒酸を吸着除去している。
【０００５】他の例としては、第４５回水道研究発表会
講演集第２４４頁（平成６年５月）に記載の福岡県広域
水道企業団、塚本、井上、松本、木村及び小林各氏の論
文がある。該論文においては、３２５メッシュ以上の粉
末活性アルミナを砒素換算で０．０４７ｍｇ／ｌの砒酸
イオンを含有する水と振盪接触しバッチ式で砒酸イオン
を吸着除去する方法と、平均粒径２ｍｍの粒状活性アル
ミナをカラムに充填しこれに砒酸イオンを含有した水を
通水し砒酸イオンを吸着除去する方法が開示されてい
る。
講演集第２４４頁（平成６年５月）に記載の福岡県広域
水道企業団、塚本、井上、松本、木村及び小林各氏の論
文がある。該論文においては、３２５メッシュ以上の粉
末活性アルミナを砒素換算で０．０４７ｍｇ／ｌの砒酸
イオンを含有する水と振盪接触しバッチ式で砒酸イオン
を吸着除去する方法と、平均粒径２ｍｍの粒状活性アル
ミナをカラムに充填しこれに砒酸イオンを含有した水を
通水し砒酸イオンを吸着除去する方法が開示されてい
る。
【０００６】砒酸の吸着に活性アルミナを用いた他の例
としては、「水道協会雑誌」第６５巻第４号ｐ１８〜２
４頁（１９９６）に記載の福岡県広域水道企業団塚本、
井上、松本、木村及び小林各氏の論文がある。該論文に
おいては、活性アルミナ粒子が砒素吸着する際、活性ア
ルミナ粒子の外表面と内部のミクロ細孔表面の何れが砒
素吸着量を支配するかを解明するため、粒子径の異なる
２種の球状活性アルミナ粒子を使用し、砒素除去率に与
える粒子径の影響及び砒素吸着後の活性アルミナ粒子内
部の砒素分布を測定している。その結果活性アルミナは
粒子中心部までほぼ均等に砒素を吸着しており、粒子径
が異なっても砒素除去率に差がない（砒素吸着は粒子外
表面積に限定されない）という結論を得ている。即ち、
平均粒径０．８ｍｍと２ｍｍの球状活性アルミナを用
い、ヒ素濃度２０ｍｇ／ｌ，１００ｍｇ／ｌ及び５００
ｍｇ／ｌの３水準の原水に対しヒ素除去率（％）の経時
的変化の測定結果が表１に記載されているが、平均粒径
の差による両者間の砒素除去率に実質的な差は無い。ま
た、吸着処理後の活性アルミナの中心部から外表面に至
る砒素の分布を、エネルギー分散型Ｘ線分光装置により
測定し、その結果を図−４として記載しているが、砒素
は球状活性アルミナの外部表面から中心部までほぼ均等
に分布していると記載されている。
としては、「水道協会雑誌」第６５巻第４号ｐ１８〜２
４頁（１９９６）に記載の福岡県広域水道企業団塚本、
井上、松本、木村及び小林各氏の論文がある。該論文に
おいては、活性アルミナ粒子が砒素吸着する際、活性ア
ルミナ粒子の外表面と内部のミクロ細孔表面の何れが砒
素吸着量を支配するかを解明するため、粒子径の異なる
２種の球状活性アルミナ粒子を使用し、砒素除去率に与
える粒子径の影響及び砒素吸着後の活性アルミナ粒子内
部の砒素分布を測定している。その結果活性アルミナは
粒子中心部までほぼ均等に砒素を吸着しており、粒子径
が異なっても砒素除去率に差がない（砒素吸着は粒子外
表面積に限定されない）という結論を得ている。即ち、
平均粒径０．８ｍｍと２ｍｍの球状活性アルミナを用
い、ヒ素濃度２０ｍｇ／ｌ，１００ｍｇ／ｌ及び５００
ｍｇ／ｌの３水準の原水に対しヒ素除去率（％）の経時
的変化の測定結果が表１に記載されているが、平均粒径
の差による両者間の砒素除去率に実質的な差は無い。ま
た、吸着処理後の活性アルミナの中心部から外表面に至
る砒素の分布を、エネルギー分散型Ｘ線分光装置により
測定し、その結果を図−４として記載しているが、砒素
は球状活性アルミナの外部表面から中心部までほぼ均等
に分布していると記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は上水道用
の貯水池等に於いて、通常、砒素濃度が０．２ｍｇ／ｌ
〜０．０１ｍｇ／ｌと極めて低く、かつ多量の水溶液
を、水道規格に合格する０．０１ｍｇ／ｌ未満の砒素濃
度にまで吸着・除去し得る、廉価で、取扱いが容易な吸
着材と水溶液の処理方法を見出すべく鋭意検討した結
果、特定の物性を有する活性アルミナを用いる場合に
は、上記目的を全て満足し得ることを見出し、本発明を
完成するに至った。
の貯水池等に於いて、通常、砒素濃度が０．２ｍｇ／ｌ
〜０．０１ｍｇ／ｌと極めて低く、かつ多量の水溶液
を、水道規格に合格する０．０１ｍｇ／ｌ未満の砒素濃
度にまで吸着・除去し得る、廉価で、取扱いが容易な吸
着材と水溶液の処理方法を見出すべく鋭意検討した結
果、特定の物性を有する活性アルミナを用いる場合に
は、上記目的を全て満足し得ることを見出し、本発明を
完成するに至った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、Ｎａ
2 Ｏ含有量が０．３重量％以下、磨耗率が５％以下、篩
別粒度から計算した球換算外比表面積が４〜２０ｍ2 ／
ｌ、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2 ／ｇ以上、水銀圧入法
で測定した細孔半径０．２〜１０μｍの細孔容積が０．
０４ｃｃ／ｇ以上で且つ０．２〜１μｍの細孔容積が
０．０２ｃｃ／ｇ以上であることを特徴とする砒酸イオ
ン吸着用活性アルミナを提供するにある。
2 Ｏ含有量が０．３重量％以下、磨耗率が５％以下、篩
別粒度から計算した球換算外比表面積が４〜２０ｍ2 ／
ｌ、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2 ／ｇ以上、水銀圧入法
で測定した細孔半径０．２〜１０μｍの細孔容積が０．
０４ｃｃ／ｇ以上で且つ０．２〜１μｍの細孔容積が
０．０２ｃｃ／ｇ以上であることを特徴とする砒酸イオ
ン吸着用活性アルミナを提供するにある。
【０００９】さらに本発明は、砒素濃度０．２ｍｇ／ｌ
〜０．０１ｍｇ／ｌの水溶液を、Ｎａ2Ｏ含有量が０．
３重量％以下、磨耗率が５％以下、篩別粒度から計算し
た球換算外比表面積が４〜２０ｃｍ2／ｇ、ＢＥＴ比表
面積が１００ｍ2／ｇ以上、水銀圧入法で測定した細孔
半径０．２〜１０μｍの細孔容積が０．０４ｃｃ／ｇ以
上で且つ０．２〜１μｍの細孔容積が０．０２ｃｃ／ｇ
以上である活性アルミナを充填したカラムに連続供給
し、水溶液中の砒酸イオンを吸着処理することを特徴と
する水溶液中からの砒酸イオンの吸着処理方法を提供す
るにある。
〜０．０１ｍｇ／ｌの水溶液を、Ｎａ2Ｏ含有量が０．
３重量％以下、磨耗率が５％以下、篩別粒度から計算し
た球換算外比表面積が４〜２０ｃｍ2／ｇ、ＢＥＴ比表
面積が１００ｍ2／ｇ以上、水銀圧入法で測定した細孔
半径０．２〜１０μｍの細孔容積が０．０４ｃｃ／ｇ以
上で且つ０．２〜１μｍの細孔容積が０．０２ｃｃ／ｇ
以上である活性アルミナを充填したカラムに連続供給
し、水溶液中の砒酸イオンを吸着処理することを特徴と
する水溶液中からの砒酸イオンの吸着処理方法を提供す
るにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の砒酸イオン吸着用活性アルミナは、Ｎａ2 Ｏ含
有量が０．３重量％以下、磨耗率が５％以下、篩別粒度
から計算した球換算外比表面積が２〜５０ｃｍ 2 ／ｇ、
ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2 ／ｇ以上、水銀圧入法で測
定した細孔半径０．２〜１０μｍの細孔容積が０．０４
ｃｃ／ｇ以上で且つ０．２〜１μｍの細孔容積が０．０
２ｃｃ／ｇ以上である。
本発明の砒酸イオン吸着用活性アルミナは、Ｎａ2 Ｏ含
有量が０．３重量％以下、磨耗率が５％以下、篩別粒度
から計算した球換算外比表面積が２〜５０ｃｍ 2 ／ｇ、
ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2 ／ｇ以上、水銀圧入法で測
定した細孔半径０．２〜１０μｍの細孔容積が０．０４
ｃｃ／ｇ以上で且つ０．２〜１μｍの細孔容積が０．０
２ｃｃ／ｇ以上である。
【００１１】該活性アルミナのＮａ2 Ｏ含有量は約０．
３重量％以下、好ましくは約０．２重量％以下である。
バイヤー法で得られる水酸化アルミニウムを原料とする
活性アルミナは、通常０．２〜０．６重量％のＮａ2 Ｏ
を含有する。活性アルミナによる砒素の吸着は処理液
（原水）のｐＨが５〜６程度が除去効率に優れている。
しかしながら、Ｎａ2 Ｏ濃度が０．３重量％を越える活
性アルミナをカラムに充填し用いる場合には、例えｐＨ
５〜６に調整した原水をカラムに通水しても通水初期に
おいて流出液ｐＨが９〜１１となり砒素除去率が低下す
るので好ましくない。
３重量％以下、好ましくは約０．２重量％以下である。
バイヤー法で得られる水酸化アルミニウムを原料とする
活性アルミナは、通常０．２〜０．６重量％のＮａ2 Ｏ
を含有する。活性アルミナによる砒素の吸着は処理液
（原水）のｐＨが５〜６程度が除去効率に優れている。
しかしながら、Ｎａ2 Ｏ濃度が０．３重量％を越える活
性アルミナをカラムに充填し用いる場合には、例えｐＨ
５〜６に調整した原水をカラムに通水しても通水初期に
おいて流出液ｐＨが９〜１１となり砒素除去率が低下す
るので好ましくない。
【００１２】本発明に適用する活性アルミナの球換算外
比表面積は、約４〜２０ｍ2 ／ｌ、好ましくは約６〜１
４ｍ2 ／ｌである。従来の知見では、活性アルミナ粒子
径の大小（外比表面積の大小）は砒素除去効率に影響し
ないとされているが、活性アルミナをカラムに充填し
て、このカラムに微量の不純物を含有する実際の水道用
原水（井戸水、河川水）を連続的に供給し、この原水中
の砒素除去を実施する場合には活性アルミナ粒子径が小
さいほど（外比表面積が大きいほど）砒素除去効率が良
いことを本発明者等は発見した。
比表面積は、約４〜２０ｍ2 ／ｌ、好ましくは約６〜１
４ｍ2 ／ｌである。従来の知見では、活性アルミナ粒子
径の大小（外比表面積の大小）は砒素除去効率に影響し
ないとされているが、活性アルミナをカラムに充填し
て、このカラムに微量の不純物を含有する実際の水道用
原水（井戸水、河川水）を連続的に供給し、この原水中
の砒素除去を実施する場合には活性アルミナ粒子径が小
さいほど（外比表面積が大きいほど）砒素除去効率が良
いことを本発明者等は発見した。
【００１３】即ち篩別粒度から計算した球換算外比表面
積が約４〜２０ｍ2 ／ｌ、好ましくは約６〜１４ｍ2 ／
ｌの場合、カラムの通液抵抗が比較的小さいので高速通
水が可能で、且つ細孔条件が上記範囲を満たす場合に
は、該活性アルミナを充填したカラムの破過時間が長い
という両条件を満たす。球換算外比表面積が約４ｍ2 ／
ｌ未満では活性アルミナを充填したカラムの破過時間が
短くなるため砒素除去コストが高くなる。球換算外比表
面積が約２０ｍ2 ／ｌ以上では、カラム運転時の通液抵
抗が大きく高速通水が困難となるので、好ましくない。
積が約４〜２０ｍ2 ／ｌ、好ましくは約６〜１４ｍ2 ／
ｌの場合、カラムの通液抵抗が比較的小さいので高速通
水が可能で、且つ細孔条件が上記範囲を満たす場合に
は、該活性アルミナを充填したカラムの破過時間が長い
という両条件を満たす。球換算外比表面積が約４ｍ2 ／
ｌ未満では活性アルミナを充填したカラムの破過時間が
短くなるため砒素除去コストが高くなる。球換算外比表
面積が約２０ｍ2 ／ｌ以上では、カラム運転時の通液抵
抗が大きく高速通水が困難となるので、好ましくない。
【００１４】本発明に適用する活性アルミナのＢＥＴ比
表面積は約１００ｍ2 ／ｇ以上、好ましくは約２００ｍ
2 ／ｇ以上である。ＢＥＴ比表面積が大きいほど活性ア
ルミナ粒子の外表面積増加に対するカラム破過時間延長
効果が大きい。ＢＥＴ比表面積が約１００ｍ2 ／ｇ未満
の場合、活性アルミナ粒子の外比表面積増加に対するカ
ラム破過時間延長効果が低下する。
表面積は約１００ｍ2 ／ｇ以上、好ましくは約２００ｍ
2 ／ｇ以上である。ＢＥＴ比表面積が大きいほど活性ア
ルミナ粒子の外表面積増加に対するカラム破過時間延長
効果が大きい。ＢＥＴ比表面積が約１００ｍ2 ／ｇ未満
の場合、活性アルミナ粒子の外比表面積増加に対するカ
ラム破過時間延長効果が低下する。
【００１５】さらに本発明の活性アルミナは、水銀圧入
法で測定した細孔半径０．２〜１０μｍの細孔容積が約
０．０４ｃｃ／ｇ以上、好ましくは約０．０８ｃｃ／ｇ
以上で、且つ０．２〜１μｍの細孔容積が約０．０２ｃ
ｃ／ｇ以上、好ましくは約０．０４ｃｃ／ｇ以上であ
る。ここにおいて細孔半径０．２〜１μｍの細孔容積は
活性アルミナ粒子内部のマクロポアー容積を表すが、細
孔半径０．２〜１０μｍの細孔容積は、粒子内部のマク
ロポアー容積と粒子間の粒子間隙容積の合計値を表して
いる。
法で測定した細孔半径０．２〜１０μｍの細孔容積が約
０．０４ｃｃ／ｇ以上、好ましくは約０．０８ｃｃ／ｇ
以上で、且つ０．２〜１μｍの細孔容積が約０．０２ｃ
ｃ／ｇ以上、好ましくは約０．０４ｃｃ／ｇ以上であ
る。ここにおいて細孔半径０．２〜１μｍの細孔容積は
活性アルミナ粒子内部のマクロポアー容積を表すが、細
孔半径０．２〜１０μｍの細孔容積は、粒子内部のマク
ロポアー容積と粒子間の粒子間隙容積の合計値を表して
いる。
【００１６】細孔半径０．２〜１０μｍのマクロポアー
の存在は砒素の粒子内部への拡散を容易にし、活性アル
ミナを充填したカラムの破過時間を長くする。細孔半径
０．２μｍ未満のマクロポアー及びメゾポアー（細孔半
径２ｎｍ〜１００ｎｍのもの）も砒素の拡散を助ける
が、０．２〜１０μｍのマクロポアー程の破過時間延長
効果を持たない。
の存在は砒素の粒子内部への拡散を容易にし、活性アル
ミナを充填したカラムの破過時間を長くする。細孔半径
０．２μｍ未満のマクロポアー及びメゾポアー（細孔半
径２ｎｍ〜１００ｎｍのもの）も砒素の拡散を助ける
が、０．２〜１０μｍのマクロポアー程の破過時間延長
効果を持たない。
【００１７】細孔半径０．２〜１０μｍの細孔容積が
０．０４ｃｃ／ｇ以上で、且つ０．２〜１μｍの細孔容
積が０．０２ｃｃ／ｇ以上の場合は、活性アルミナを充
填したカラムの破過時間が細孔半径０．２〜１０μｍの
マクロポアーが無い場合より長い。これに対し細孔半径
０．２〜１０μｍの細孔容積が０．０４ｃｃ／ｇ未満で
且つ０．２〜１μｍの細孔容積が０．０２ｃｃ／ｇ未満
の場合は、活性アルミナを充填したカラムの破過時間が
細孔半径０．２〜１０μｍのマクロポアーが無い場合と
同程度である。
０．０４ｃｃ／ｇ以上で、且つ０．２〜１μｍの細孔容
積が０．０２ｃｃ／ｇ以上の場合は、活性アルミナを充
填したカラムの破過時間が細孔半径０．２〜１０μｍの
マクロポアーが無い場合より長い。これに対し細孔半径
０．２〜１０μｍの細孔容積が０．０４ｃｃ／ｇ未満で
且つ０．２〜１μｍの細孔容積が０．０２ｃｃ／ｇ未満
の場合は、活性アルミナを充填したカラムの破過時間が
細孔半径０．２〜１０μｍのマクロポアーが無い場合と
同程度である。
【００１８】本発明に於いて使用する活性アルミナ粒子
の磨耗率は約５％以下、好ましくは１％以下である。活
性アルミナ成形体の磨耗率が５％を越える場合又は活性
アルミナ粒子形状が粉末状や破砕により得た塊状品であ
る場合は、これをカラムに充填し用いる場合には、カラ
ム通水後の水が白濁したり、フィルターが詰まるため、
充填前に該活性アルミナ粒子を懸濁洗浄しダストを除去
しなければならないばかりか、白濁水を処理する操作が
必要となり、作業が煩雑となるので好ましくない。活性
アルミナ成形体の粒子形状は特に限定されないが球状粒
子が磨耗率が小さく成形が容易であることより好まし
い。
の磨耗率は約５％以下、好ましくは１％以下である。活
性アルミナ成形体の磨耗率が５％を越える場合又は活性
アルミナ粒子形状が粉末状や破砕により得た塊状品であ
る場合は、これをカラムに充填し用いる場合には、カラ
ム通水後の水が白濁したり、フィルターが詰まるため、
充填前に該活性アルミナ粒子を懸濁洗浄しダストを除去
しなければならないばかりか、白濁水を処理する操作が
必要となり、作業が煩雑となるので好ましくない。活性
アルミナ成形体の粒子形状は特に限定されないが球状粒
子が磨耗率が小さく成形が容易であることより好まし
い。
【００１９】本発明の砒酸イオン吸着用活性アルミナは
上記した如く、Ｎａ2Ｏ含有量が０．３重量％以下、磨
耗率が５％以下、篩別粒度から計算した球換算外比表面
積が４〜２０ｍ2／ｌ、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2／ｇ
以上、水銀圧入法で測定した細孔半径０．２〜１０μｍ
の細孔容積が０．０４ｃｃ／ｇ以上で且つ０．２〜１μ
ｍの細孔容積が０．０２ｃｃ／ｇ以上を有するものであ
るが、更に、該活性アルミナを８０℃の水に浸漬した場
合、水のｐＨが３〜６の値を呈する酸成分を被着させる
ことが好ましい。この場合には砒素吸着性能が向上し、
吸着操作が容易になる。無機酸の被着量が８０℃の水に
浸漬した時の水のｐＨが３未満となるとカラム内を通過
する原水のｐＨが低くなり砒酸の吸着効率が低下すると
ともに、処理後の原水（流出水）の中和処理が必要とな
る。他方無機酸の被着量が８０℃の水に浸漬した時の水
のｐＨが６に至らない場合は、砒酸の吸着向上効果は少
ない。
上記した如く、Ｎａ2Ｏ含有量が０．３重量％以下、磨
耗率が５％以下、篩別粒度から計算した球換算外比表面
積が４〜２０ｍ2／ｌ、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2／ｇ
以上、水銀圧入法で測定した細孔半径０．２〜１０μｍ
の細孔容積が０．０４ｃｃ／ｇ以上で且つ０．２〜１μ
ｍの細孔容積が０．０２ｃｃ／ｇ以上を有するものであ
るが、更に、該活性アルミナを８０℃の水に浸漬した場
合、水のｐＨが３〜６の値を呈する酸成分を被着させる
ことが好ましい。この場合には砒素吸着性能が向上し、
吸着操作が容易になる。無機酸の被着量が８０℃の水に
浸漬した時の水のｐＨが３未満となるとカラム内を通過
する原水のｐＨが低くなり砒酸の吸着効率が低下すると
ともに、処理後の原水（流出水）の中和処理が必要とな
る。他方無機酸の被着量が８０℃の水に浸漬した時の水
のｐＨが６に至らない場合は、砒酸の吸着向上効果は少
ない。
【００２０】本発明の上述した物性を有する砒酸イオン
吸着用活性アルミナの製法は特に制限されないが、再水
和性アルミナを経由する方法が大きいＢＥＴ比表面積と
粒子強度を持つ活性アルミナが得易いことから推奨され
る。より具体的には、全Ｎａ2 Ｏ含有量が約０．３重量
％、好ましくは約０．２重量％、更に好ましくは約０．
１重量％以下のギブサイト等の水酸化アルミニウムを約
５００〜１２００℃の熱風気流中で約０．１秒〜数分瞬
間仮焼し、次いで分離、冷却する事で、先ず、再水和性
を有する活性アルミナ粉末（以下、再水和性アルミナと
呼ぶ場合がある）を得る。
吸着用活性アルミナの製法は特に制限されないが、再水
和性アルミナを経由する方法が大きいＢＥＴ比表面積と
粒子強度を持つ活性アルミナが得易いことから推奨され
る。より具体的には、全Ｎａ2 Ｏ含有量が約０．３重量
％、好ましくは約０．２重量％、更に好ましくは約０．
１重量％以下のギブサイト等の水酸化アルミニウムを約
５００〜１２００℃の熱風気流中で約０．１秒〜数分瞬
間仮焼し、次いで分離、冷却する事で、先ず、再水和性
を有する活性アルミナ粉末（以下、再水和性アルミナと
呼ぶ場合がある）を得る。
【００２１】この再水和性を有する活性アルミナ粉末は
そのままで、或いは更に粉砕後、目的の形状に成形す
る。成形体の形状は球状、円柱状、リング状、ハニカム
状等、磨耗率が本発明の範囲となるならば特に限定され
ないが、好ましくは球状である。球状に成形する方法は
転動造粒、スプレードライ、液中造粒法、オイルドロッ
プ法、オイル浮上法等の公知の方法が挙げられる。成形
体は、再水和・焼成後の活性アルミナの磨耗率を約５％
以下、好ましくは約１％以下にする成形条件を選ばなけ
ればならない。磨耗率が約５％以下で、且つ安価な成形
方法としては転動造粒法が好ましい。
そのままで、或いは更に粉砕後、目的の形状に成形す
る。成形体の形状は球状、円柱状、リング状、ハニカム
状等、磨耗率が本発明の範囲となるならば特に限定され
ないが、好ましくは球状である。球状に成形する方法は
転動造粒、スプレードライ、液中造粒法、オイルドロッ
プ法、オイル浮上法等の公知の方法が挙げられる。成形
体は、再水和・焼成後の活性アルミナの磨耗率を約５％
以下、好ましくは約１％以下にする成形条件を選ばなけ
ればならない。磨耗率が約５％以下で、且つ安価な成形
方法としては転動造粒法が好ましい。
【００２２】転動造粒に際し、原料アルミナ粉末に燃焼
性有機物を添加するとか、原料として粒度分布の狭い再
水和性アルミナ粉末（四分偏差値が１．３以下、好まし
くは１．２以下）を用いる等成形条件を選択することに
より、本発明で適用する物性を有する成形体が得られ
る。四分偏差値が１．４を越える粒度分布の広い遷移ア
ルミナ粉末を用いる場合には細孔半径０．２〜１μｍ
（水銀圧入法で測定）の細孔容積が０．０１ｃｃ／ｇ程
度、細孔半径０．２〜１０μｍの細孔容積が０．０２ｃ
ｃ／ｇ程度の細孔容積の小さいものしか得られない。有
機物質の添加は細孔容積を増大させるものの、耐磨耗性
の低下が著しいので適宜調整しながら使用することが推
奨される。
性有機物を添加するとか、原料として粒度分布の狭い再
水和性アルミナ粉末（四分偏差値が１．３以下、好まし
くは１．２以下）を用いる等成形条件を選択することに
より、本発明で適用する物性を有する成形体が得られ
る。四分偏差値が１．４を越える粒度分布の広い遷移ア
ルミナ粉末を用いる場合には細孔半径０．２〜１μｍ
（水銀圧入法で測定）の細孔容積が０．０１ｃｃ／ｇ程
度、細孔半径０．２〜１０μｍの細孔容積が０．０２ｃ
ｃ／ｇ程度の細孔容積の小さいものしか得られない。有
機物質の添加は細孔容積を増大させるものの、耐磨耗性
の低下が著しいので適宜調整しながら使用することが推
奨される。
【００２３】成形後の成形体は通常、篩別法等により分
級し球換算外比表面積を４〜２０ｍ 2 ／ｌに調整する。
成形体は機械的強度を高めるために再水和に足る時間、
室温〜１２０℃、好ましくは５０〜９０℃の水中、水蒸
気又は水蒸気含有ガス中で保持・熟成され再水和され
る。再水和は一般に１分〜１週間行われる。再水和され
た球状成形体は続いて焼成し、成形体中の付着水分及び
結晶水を除く。焼成温度は約３００〜９００℃、好まし
くは約３００〜５００℃であり、焼成時間は約１０分〜
１００時間である。
級し球換算外比表面積を４〜２０ｍ 2 ／ｌに調整する。
成形体は機械的強度を高めるために再水和に足る時間、
室温〜１２０℃、好ましくは５０〜９０℃の水中、水蒸
気又は水蒸気含有ガス中で保持・熟成され再水和され
る。再水和は一般に１分〜１週間行われる。再水和され
た球状成形体は続いて焼成し、成形体中の付着水分及び
結晶水を除く。焼成温度は約３００〜９００℃、好まし
くは約３００〜５００℃であり、焼成時間は約１０分〜
１００時間である。
【００２４】焼成後の活性アルミナは必要に応じて酸で
処理する。活性アルミナへの酸成分の被着は、酸成分被
着後の活性アルミナを、８０℃の水１００ｍｌに吸着剤
１０ｇを３０分保持した後、該水中より吸着剤を濾過・
分離した後の水のｐＨが３〜６の値を呈する量で被着せ
しめればよく、その被着方法としてはとくに制限されな
いが、例えば上記方法で得られた球状活性アルミナを酸
成分を含有する水溶液と接触して得る方法が挙げられ
る。
処理する。活性アルミナへの酸成分の被着は、酸成分被
着後の活性アルミナを、８０℃の水１００ｍｌに吸着剤
１０ｇを３０分保持した後、該水中より吸着剤を濾過・
分離した後の水のｐＨが３〜６の値を呈する量で被着せ
しめればよく、その被着方法としてはとくに制限されな
いが、例えば上記方法で得られた球状活性アルミナを酸
成分を含有する水溶液と接触して得る方法が挙げられ
る。
【００２５】活性アルミナと酸成分含有水溶液の接触方
法としては、活性アルミナを水溶液中に含浸する方法、
活性アルミナの吸水率分の水溶液を供給吸液させる方法
等がある。酸成分を含浸、或いは吸液させた成形体は、
水洗、濾過、乾燥あるいは焼成等の操作を行っても良
い。水洗、濾過を行うと活性アルミナ中のＮａ2 Ｏが減
少するので好ましい。乾燥又は焼成は省略してもよい。
法としては、活性アルミナを水溶液中に含浸する方法、
活性アルミナの吸水率分の水溶液を供給吸液させる方法
等がある。酸成分を含浸、或いは吸液させた成形体は、
水洗、濾過、乾燥あるいは焼成等の操作を行っても良
い。水洗、濾過を行うと活性アルミナ中のＮａ2 Ｏが減
少するので好ましい。乾燥又は焼成は省略してもよい。
【００２６】適用する酸成分としては、塩酸、フッ酸、
硝酸、硫酸、硫酸アルミニウム、酢酸の少なくとも１種
が挙げられるが、好ましくは塩酸又は硫酸又は硫酸と硫
酸アルミニウムの混合物である。水溶液の酸成分の濃度
は、通常０．００１〜０．５Ｎの範囲で使用されるが、
厳密には酸の種類、酸成分と活性アルミナの重量比等に
よって異なるので、「８０℃の水１００ｍｌに酸処理後
の活性アルミナ成形体１０ｇを３０分保持し、その後該
水中より該活性アルミナ成形体を濾過・分離した場合、
該水のｐＨが３〜６の値を呈する量」を予備実験により
決めればよい。この場合の水溶液の温度は約０〜１００
℃、接触時間は約１０分〜２４時間である。
硝酸、硫酸、硫酸アルミニウム、酢酸の少なくとも１種
が挙げられるが、好ましくは塩酸又は硫酸又は硫酸と硫
酸アルミニウムの混合物である。水溶液の酸成分の濃度
は、通常０．００１〜０．５Ｎの範囲で使用されるが、
厳密には酸の種類、酸成分と活性アルミナの重量比等に
よって異なるので、「８０℃の水１００ｍｌに酸処理後
の活性アルミナ成形体１０ｇを３０分保持し、その後該
水中より該活性アルミナ成形体を濾過・分離した場合、
該水のｐＨが３〜６の値を呈する量」を予備実験により
決めればよい。この場合の水溶液の温度は約０〜１００
℃、接触時間は約１０分〜２４時間である。
【００２７】本発明の砒酸イオン吸着用活性アルミナの
２５℃における砒酸イオン平衡吸着量は、平衡濃度０．
１ｍｇ／ｌ、ｐＨ５．５で約２ｍｇ／ｌ以上、好ましく
は約５ｍｇ／ｌ以上である。充填密度は０．４〜０．８
ｋｇ／ｌ、耐圧強度は通常０．１ｋｇ以上である。本発
明の砒酸イオン吸着用活性アルミナに、砒酸除去性能が
低減しない範囲で他の機能を持つ吸着剤や濾過剤を添加
することができる。
２５℃における砒酸イオン平衡吸着量は、平衡濃度０．
１ｍｇ／ｌ、ｐＨ５．５で約２ｍｇ／ｌ以上、好ましく
は約５ｍｇ／ｌ以上である。充填密度は０．４〜０．８
ｋｇ／ｌ、耐圧強度は通常０．１ｋｇ以上である。本発
明の砒酸イオン吸着用活性アルミナに、砒酸除去性能が
低減しない範囲で他の機能を持つ吸着剤や濾過剤を添加
することができる。
【００２８】本発明で得られた砒酸イオン吸着用活性ア
ルミナは、河川、湖、井戸水等の上水用原水又は工業用
原水の浄化及び各種産業排水の浄化に適用できるが、上
水用原水の浄化に特に好適である。使用にあたっては、
カラム式の固定床、移動床、流動床、バッチ式等の形で
被処理水の吸着浄化が行えるが、好ましくはカラム式の
固定床である。通液速度はＳＶ値で約１〜１００ｈ-1が
適当であるが、好ましくはＳＶ値で約２〜１５ｈ-1であ
る。
ルミナは、河川、湖、井戸水等の上水用原水又は工業用
原水の浄化及び各種産業排水の浄化に適用できるが、上
水用原水の浄化に特に好適である。使用にあたっては、
カラム式の固定床、移動床、流動床、バッチ式等の形で
被処理水の吸着浄化が行えるが、好ましくはカラム式の
固定床である。通液速度はＳＶ値で約１〜１００ｈ-1が
適当であるが、好ましくはＳＶ値で約２〜１５ｈ-1であ
る。
【００２９】被処理水が亜砒酸イオンを含有する場合に
は、該処理水を予め酸化処理し砒酸イオンの形態にした
後、吸着処理をおこなえば良い。
は、該処理水を予め酸化処理し砒酸イオンの形態にした
後、吸着処理をおこなえば良い。
【００３０】被処理水のｐＨが４〜６の範囲から外れて
いる場合は、ｐＨ調整剤を添加して該処理水のｐＨを４
〜６に調整し、砒酸イオンの除去処理に供することが好
ましい。通常の原水は中性から弱アルカリ性であること
が多いので塩酸又は硫酸又は硫バンを添加し調整すれば
よい。
いる場合は、ｐＨ調整剤を添加して該処理水のｐＨを４
〜６に調整し、砒酸イオンの除去処理に供することが好
ましい。通常の原水は中性から弱アルカリ性であること
が多いので塩酸又は硫酸又は硫バンを添加し調整すれば
よい。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は砒酸イオ
ン吸着材として特定の物性を有する活性アルミナを選択
し、これをカラムに充填し適用する場合には、上水道用
原水のように砒素濃度が０．２ｍｇ／ｌ〜０．０１ｍｇ
／ｌと極めて薄い水溶液を連続的に長時間処理しても、
水道法の水質基準として規定された処理後の水溶液中の
砒酸イオンを砒素換算で０．０１ｍｇ／ｌ未満まで除去
することを可能ならしめるもので、その砒酸イオン除去
効果に優れることは勿論、原水の処理方法の容易性、さ
らには処理材が廉価である等、その産業的価値は頗る大
である。
ン吸着材として特定の物性を有する活性アルミナを選択
し、これをカラムに充填し適用する場合には、上水道用
原水のように砒素濃度が０．２ｍｇ／ｌ〜０．０１ｍｇ
／ｌと極めて薄い水溶液を連続的に長時間処理しても、
水道法の水質基準として規定された処理後の水溶液中の
砒酸イオンを砒素換算で０．０１ｍｇ／ｌ未満まで除去
することを可能ならしめるもので、その砒酸イオン除去
効果に優れることは勿論、原水の処理方法の容易性、さ
らには処理材が廉価である等、その産業的価値は頗る大
である。
【００３２】
【実施例】以下本発明を実施例を用いて、更に詳細に説
明するが、本発明はかかる実施例によりその範囲を制限
されるものではない。尚、本発明に於いて、篩別法に基
づく外表面積の測定、窒素吸着法による細孔容積とＢＥ
Ｔ比表面積の測定、水銀圧入法による細孔容積の測定、
ｐＨ値の測定、Ａｓの分析、磨耗率の測定、四分偏差値
の測定は下記の方法によった。
明するが、本発明はかかる実施例によりその範囲を制限
されるものではない。尚、本発明に於いて、篩別法に基
づく外表面積の測定、窒素吸着法による細孔容積とＢＥ
Ｔ比表面積の測定、水銀圧入法による細孔容積の測定、
ｐＨ値の測定、Ａｓの分析、磨耗率の測定、四分偏差値
の測定は下記の方法によった。
【００３３】篩別法に基づく外表面積：２００℃×３時
間乾燥した試料を一定量秤取しＪＩＳＺ８８０１に定め
る目開き４．００ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８０ｍｍ、
２．３６ｍｍ、２．００ｍｍ、１．４０ｍｍ、１．１８
ｍｍ、０．７１ｍｍ、０．３６ｍｍの篩い群の中から試
料の粒度分布に対応した適切な目開きの篩い３種以上を
選び篩い分析する〔得られた篩い分析の各フラクション
の平均粒子直径のｄｉ（ｃｍ）とする時、 より球換算外比表面積を計算した〕。
間乾燥した試料を一定量秤取しＪＩＳＺ８８０１に定め
る目開き４．００ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８０ｍｍ、
２．３６ｍｍ、２．００ｍｍ、１．４０ｍｍ、１．１８
ｍｍ、０．７１ｍｍ、０．３６ｍｍの篩い群の中から試
料の粒度分布に対応した適切な目開きの篩い３種以上を
選び篩い分析する〔得られた篩い分析の各フラクション
の平均粒子直径のｄｉ（ｃｍ）とする時、 より球換算外比表面積を計算した〕。
【００３４】窒素吸着法による細孔容積とＢＥＴ比表面
積：試料を２００℃・３時間乾燥後、一定量秤取しコー
ルター社製ガス吸着脱着アナライザー オムニソープ３
６０の脱気装置を用いて真空脱気（１５０℃・８ｈ、２
×１０-5Ｔｏｒｒ以下）した後、窒素ガスを用いた連続
容量法による吸着・脱着の測定を行う。
積：試料を２００℃・３時間乾燥後、一定量秤取しコー
ルター社製ガス吸着脱着アナライザー オムニソープ３
６０の脱気装置を用いて真空脱気（１５０℃・８ｈ、２
×１０-5Ｔｏｒｒ以下）した後、窒素ガスを用いた連続
容量法による吸着・脱着の測定を行う。
【００３５】水銀圧入法による細孔容積：２００℃・３
ｈ乾燥した一定量の測定試料を秤取しカンタクロム社製
水銀圧入法細孔容積測定装置 オートスキャン３３で真
空吸引３０分した後測定を行った。
ｈ乾燥した一定量の測定試料を秤取しカンタクロム社製
水銀圧入法細孔容積測定装置 オートスキャン３３で真
空吸引３０分した後測定を行った。
【００３６】ｐＨ値：測定試料１０ｇを８０℃の水１０
０ｍｌ中に３０分保持し、濾過し、冷却後の濾液のｐＨ
を堀場製作所Ｆ８型、ｐＨメーターにより測定した。
０ｍｌ中に３０分保持し、濾過し、冷却後の濾液のｐＨ
を堀場製作所Ｆ８型、ｐＨメーターにより測定した。
【００３７】Ａｓ分析：ＪＩＳ−Ｋ０１０２により測定
した。
した。
【００３８】磨耗率：ＪＩＳ−Ｋ１４６４に準じて測定
を行った。
を行った。
【００３９】四分偏差値：（Ｄ75／Ｄ25）× 1/2 より
求めた。（Ｄ75：粒度分布表より累積重量７５重量％の
時の粒径、Ｄ25：粒度分布表より累積重量７５重量％の
時の粒径を示す）。
求めた。（Ｄ75：粒度分布表より累積重量７５重量％の
時の粒径、Ｄ25：粒度分布表より累積重量７５重量％の
時の粒径を示す）。
【００４０】実施例１
〔砒酸イオン除去用活性アルミナの製法〕バイヤー工程
から得られたＮａ2 Ｏ含有量０．１５重量％、平均粒径
８μｍで四分偏差値１．２の粒度分布を有するギブサイ
ト（アルミナ三水和物）を約７００℃の熱ガス中に投入
し瞬間仮焼し、灼熱原料は４．５％、平均粒径７μ、四
分偏差値１．２の粒度分布を有する主としてχ及びρの
結晶形態よりなる再水和性アルミナを得た。このように
して得られた再水和性アルミナ１ｋｇに対し水約０．５
ｋｇを加え、皿形造粒機で直径約０．９ｍｍの球状に成
形した後、目開き１．１８ｍｍ及び０．３６ｍｍの篩で
篩別して１．１８〜０．３６ｍｍの粒子径を有する球状
成形体を得た。次いで該球状成形体を蓋付き容器に入れ
密閉して８０℃の温度で１６時間保持して再水和せしめ
た。この成形体を電気炉に入れ１時間で３８０℃まで昇
温し３時間保持し、球状活性アルミナＡを得た。球状活
性アルミナＡの特性を表１に示す。
から得られたＮａ2 Ｏ含有量０．１５重量％、平均粒径
８μｍで四分偏差値１．２の粒度分布を有するギブサイ
ト（アルミナ三水和物）を約７００℃の熱ガス中に投入
し瞬間仮焼し、灼熱原料は４．５％、平均粒径７μ、四
分偏差値１．２の粒度分布を有する主としてχ及びρの
結晶形態よりなる再水和性アルミナを得た。このように
して得られた再水和性アルミナ１ｋｇに対し水約０．５
ｋｇを加え、皿形造粒機で直径約０．９ｍｍの球状に成
形した後、目開き１．１８ｍｍ及び０．３６ｍｍの篩で
篩別して１．１８〜０．３６ｍｍの粒子径を有する球状
成形体を得た。次いで該球状成形体を蓋付き容器に入れ
密閉して８０℃の温度で１６時間保持して再水和せしめ
た。この成形体を電気炉に入れ１時間で３８０℃まで昇
温し３時間保持し、球状活性アルミナＡを得た。球状活
性アルミナＡの特性を表１に示す。
【００４１】〔砒酸イオン除去テスト〕図１に示すガラ
ス製カラムに上記方法で得た球状活性アルミナＡを２５
ｍｌ（１９．８ｇ）充填し、次いで砒酸ナトリウムを砒
素として０．０５ｍｇ／ｌ含有する表３に示す組成の原
水をカラム上部より供給し処理水流量２５０ｍｌ／ｈま
たは１２５ｍｌ（ＳＶ＝１０ｈ-1または５ｈ-1に相当）
となるよう流量を調整して原水中の砒素を吸着除去し
た。テスト結果を表４および５に示す。ｐＨ５．５の吸
着 液では通液量６００００ＢＶ（３０００時間通液）
までＰＨ７．５の吸着液では７０００ＢＶ（１４００時
間）までカラムは破過せず砒素濃度０．０１ｍｇ／ｌ以
下の処理水が得られた。
ス製カラムに上記方法で得た球状活性アルミナＡを２５
ｍｌ（１９．８ｇ）充填し、次いで砒酸ナトリウムを砒
素として０．０５ｍｇ／ｌ含有する表３に示す組成の原
水をカラム上部より供給し処理水流量２５０ｍｌ／ｈま
たは１２５ｍｌ（ＳＶ＝１０ｈ-1または５ｈ-1に相当）
となるよう流量を調整して原水中の砒素を吸着除去し
た。テスト結果を表４および５に示す。ｐＨ５．５の吸
着 液では通液量６００００ＢＶ（３０００時間通液）
までＰＨ７．５の吸着液では７０００ＢＶ（１４００時
間）までカラムは破過せず砒素濃度０．０１ｍｇ／ｌ以
下の処理水が得られた。
【００４２】実施例２
〔砒酸イオン除去用活性アルミナの製法〕実施例１で得
た球状活性アルミナＡ１．２ｋｇを０．３％塩酸溶液
４．３リットル中に１６時間含浸し、水洗・濾過した
後、電気炉に入れ２５０℃で４時間保持し、８０℃溶出
液のｐＨが４の特性を有する球状活性アルミナＢを得
た。球状活性アルミナＢの特性を表１に示す。
た球状活性アルミナＡ１．２ｋｇを０．３％塩酸溶液
４．３リットル中に１６時間含浸し、水洗・濾過した
後、電気炉に入れ２５０℃で４時間保持し、８０℃溶出
液のｐＨが４の特性を有する球状活性アルミナＢを得
た。球状活性アルミナＢの特性を表１に示す。
【００４３】〔砒酸イオン除去テスト〕実施例１の砒酸
イオン除去テストの球状活性アルミナＡ ２５ｍｌを球
状活性アルミナＢ ２５ｍｌ（１９．８ｇ）に代えた以
外は同様操作にて原水中よりの砒酸イオン除去テストを
した。テスト結果を表４および５に示す。ｐＨ５．５の
吸着液では通液量６１０００ＢＶ（６１００時間通液）
まで、ＰＨ７．５の吸着液では８２００ＢＶ（１６４０
時間通液）までカラムは破過せず砒素濃度０．０１ｍｇ
／ｌ以下の処理水が得られた。また、通液初期の処理水
ｐＨが８以上に上昇するのを防止できた。
イオン除去テストの球状活性アルミナＡ ２５ｍｌを球
状活性アルミナＢ ２５ｍｌ（１９．８ｇ）に代えた以
外は同様操作にて原水中よりの砒酸イオン除去テストを
した。テスト結果を表４および５に示す。ｐＨ５．５の
吸着液では通液量６１０００ＢＶ（６１００時間通液）
まで、ＰＨ７．５の吸着液では８２００ＢＶ（１６４０
時間通液）までカラムは破過せず砒素濃度０．０１ｍｇ
／ｌ以下の処理水が得られた。また、通液初期の処理水
ｐＨが８以上に上昇するのを防止できた。
【００４４】比較例１
実施例１で用いた活性アルミナＡに代えて、市販の活性
アルミナ（水沢化学工業株式会社製、商品名：水沢Ｒ
Ｎ）を用いた。このものを球状活性アルミナＣと称し、
その特性をを表２に示す。
アルミナ（水沢化学工業株式会社製、商品名：水沢Ｒ
Ｎ）を用いた。このものを球状活性アルミナＣと称し、
その特性をを表２に示す。
【００４５】〔砒酸イオン除去テスト〕実施例１の砒酸
イオン除去テストの球状活性アルミナＡ ２５ｍｌを球
状活性アルミナＣ ２５ｍｌ（１７．８ｇ）に代えた以
外は同様操作にて原水中よりの砒酸イオン除去テストし
た。テスト結果を表６に示す。このものはｐＨ５．５の
吸着液に対し通液量１０５００ＢＶ（１０５０時間通
液）で破過した。
イオン除去テストの球状活性アルミナＡ ２５ｍｌを球
状活性アルミナＣ ２５ｍｌ（１７．８ｇ）に代えた以
外は同様操作にて原水中よりの砒酸イオン除去テストし
た。テスト結果を表６に示す。このものはｐＨ５．５の
吸着液に対し通液量１０５００ＢＶ（１０５０時間通
液）で破過した。
【００４６】比較例２
〔砒酸イオン除去用活性アルミナの製法〕バイヤー工程
から得られたＮａ2 Ｏ含有量０．１６重量％、平均粒径
１８μｍで四分偏差値２．０の粒度分布を有するギブサ
イト（アルミナ三水和物）を約７００℃の熱ガス中に投
入し瞬間仮焼し、灼熱原料は５．０％、平均粒径１７
μ、四分偏差値２．０の粒度分布を有する主としてχ及
びρの結晶形態よりなる再水和性アルミナを得た。この
ようにして得られた再水和性アルミナ１ｋｇに対し水約
０．５ｋｇを加え、皿形造粒機で直径約３．３ｍｍの球
状に成形した後、目開き４．０ｍｍ及び２．３６ｍｍの
篩で篩別して４．００〜２．３６ｍｍの粒子径を有する
球状成形体を得た。次いで該球状成形体を蓋付き容器に
入れ密閉して８０℃の温度で１６時間保持して再水和せ
しめた。この成形体を電気炉に入れ１時間で３８０℃ま
で昇温し３時間保持し、球状活性アルミナＤを得た。球
状活性アルミナＤの特性を表２に示す。
から得られたＮａ2 Ｏ含有量０．１６重量％、平均粒径
１８μｍで四分偏差値２．０の粒度分布を有するギブサ
イト（アルミナ三水和物）を約７００℃の熱ガス中に投
入し瞬間仮焼し、灼熱原料は５．０％、平均粒径１７
μ、四分偏差値２．０の粒度分布を有する主としてχ及
びρの結晶形態よりなる再水和性アルミナを得た。この
ようにして得られた再水和性アルミナ１ｋｇに対し水約
０．５ｋｇを加え、皿形造粒機で直径約３．３ｍｍの球
状に成形した後、目開き４．０ｍｍ及び２．３６ｍｍの
篩で篩別して４．００〜２．３６ｍｍの粒子径を有する
球状成形体を得た。次いで該球状成形体を蓋付き容器に
入れ密閉して８０℃の温度で１６時間保持して再水和せ
しめた。この成形体を電気炉に入れ１時間で３８０℃ま
で昇温し３時間保持し、球状活性アルミナＤを得た。球
状活性アルミナＤの特性を表２に示す。
【００４７】〔砒酸イオン除去テスト〕実施例１の砒酸
イオン除去テストの球状活性アルミナＡ ２５ｍｌを球
状活性アルミナＤ ２５ｍｌ（２１．３ｇ）に代えた以
外は同様操作にて原水中よりの砒酸イオン除去テストを
した。テスト結果を表６に示す。このものはｐＨ５．５
の吸着液に対し通液量６５００ＢＶ（６５０時間通液）
で破過した。
イオン除去テストの球状活性アルミナＡ ２５ｍｌを球
状活性アルミナＤ ２５ｍｌ（２１．３ｇ）に代えた以
外は同様操作にて原水中よりの砒酸イオン除去テストを
した。テスト結果を表６に示す。このものはｐＨ５．５
の吸着液に対し通液量６５００ＢＶ（６５０時間通液）
で破過した。
【００４８】実施例３
〔砒酸イオン除去用活性アルミナの製法〕実施例１にお
いて皿型造粒機で成形する球状成形体の直径０．９ｍｍ
を０．７ｍｍに代え、目開き０．３６ｍｍの篩いを０．
２５ｍｍの篩いに代えて篩別し、１．１８〜０．３６ｍ
ｍの粒子径を有する球状成形体を得た以外は同様操作で
球状活性アルミナＦを得た。球状活性アルミナの特性を
表１に示す。 〔砒酸イオン除去テスト〕実施例１の砒酸イオン除去テ
ストの球状活性アルミナＡ２５ｍｌを球状活性アルミナ
Ｆ２５ｍｌ（１６．３ｇ）に代えた以外は同様の操作に
て原水中よりの砒酸イオン除去テストをした。テスト結
果を表４に示す。ｐＨ５．５の吸着液では通液量８２０
００ＢＶ（８２００時間通液）でもカラムは破過せず砒
素濃度０．０１ｍｇ／ｌ以下の処理水が得られた。
いて皿型造粒機で成形する球状成形体の直径０．９ｍｍ
を０．７ｍｍに代え、目開き０．３６ｍｍの篩いを０．
２５ｍｍの篩いに代えて篩別し、１．１８〜０．３６ｍ
ｍの粒子径を有する球状成形体を得た以外は同様操作で
球状活性アルミナＦを得た。球状活性アルミナの特性を
表１に示す。 〔砒酸イオン除去テスト〕実施例１の砒酸イオン除去テ
ストの球状活性アルミナＡ２５ｍｌを球状活性アルミナ
Ｆ２５ｍｌ（１６．３ｇ）に代えた以外は同様の操作に
て原水中よりの砒酸イオン除去テストをした。テスト結
果を表４に示す。ｐＨ５．５の吸着液では通液量８２０
００ＢＶ（８２００時間通液）でもカラムは破過せず砒
素濃度０．０１ｍｇ／ｌ以下の処理水が得られた。
【００４９】比較例３
〔砒酸イオン除去用活性アルミナの製法〕比較例２にお
いて皿型造粒機で成形する球状成形体の直径３．３ｍｍ
を１．８ｍｍに代え、且つ目開き４．０ｍｍ及び２．３
６ｍｍの篩を目開き２．０ｍｍ及び１．１８ｍｍの篩い
に代えて篩別し、２．０〜１．１８ｍｍの粒子径を有す
る球状成形体を得た以外は同様操作で球状活性アルミナ
Ｅを得た。球状活性アルミナの特性を表２に示す。 〔砒酸イオン除去テスト〕実施例１の砒酸イオン除去テ
ストの球状活性アルミナＡ２５ｍｌ（１６．３ｇ）を球
状活性アルミナＥ２５ｍｌ（２１．３ｇ）に代えた以外
は同様の操作にて原水中よりの砒酸イオン除去テストを
した。テスト結果を表６および７に示す。ｐＨ５．５の
吸着液では通液量１６３００ＢＶ（１６３０時間通液）
まで、ＰＨ７．５の吸着液では１２００ＢＶ（２４０時
間通液）までカラムは破過せず砒素濃度０．０１ｍｇ／
ｌ以下の処理水が得られた。
いて皿型造粒機で成形する球状成形体の直径３．３ｍｍ
を１．８ｍｍに代え、且つ目開き４．０ｍｍ及び２．３
６ｍｍの篩を目開き２．０ｍｍ及び１．１８ｍｍの篩い
に代えて篩別し、２．０〜１．１８ｍｍの粒子径を有す
る球状成形体を得た以外は同様操作で球状活性アルミナ
Ｅを得た。球状活性アルミナの特性を表２に示す。 〔砒酸イオン除去テスト〕実施例１の砒酸イオン除去テ
ストの球状活性アルミナＡ２５ｍｌ（１６．３ｇ）を球
状活性アルミナＥ２５ｍｌ（２１．３ｇ）に代えた以外
は同様の操作にて原水中よりの砒酸イオン除去テストを
した。テスト結果を表６および７に示す。ｐＨ５．５の
吸着液では通液量１６３００ＢＶ（１６３０時間通液）
まで、ＰＨ７．５の吸着液では１２００ＢＶ（２４０時
間通液）までカラムは破過せず砒素濃度０．０１ｍｇ／
ｌ以下の処理水が得られた。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
【表３】
【００５３】
【表４】
【００５４】
【表５】
【００５５】
【表６】
【００５６】
【表７】
吸着液ｐＨ５．５のカラムテストは空間速度１０ｈ
-1で、吸着液ｐＨ７．５のカラムテストは空間速度５ｈ
-1で実施した。砒素濃度の単位はｍｇ／ｌである。 ＢＶ：カラムに充填した活性アルミナの体積の意味で２
５ｍｌである。 破過：カラム出口の処理水砒素濃度が０．０１ｍｇ／ｌ
を越えた時を破過と定義する。
-1で、吸着液ｐＨ７．５のカラムテストは空間速度５ｈ
-1で実施した。砒素濃度の単位はｍｇ／ｌである。 ＢＶ：カラムに充填した活性アルミナの体積の意味で２
５ｍｌである。 破過：カラム出口の処理水砒素濃度が０．０１ｍｇ／ｌ
を越えた時を破過と定義する。
【図１】は実施例及び比較例に於いて砒酸イオンの除去
テストに用いた装置の概略図を示す。
テストに用いた装置の概略図を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−75717（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01J 20/00 - 20/34
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｎａ2Ｏ含有量が０．３重量％以下、磨
耗率が５％以下、篩別粒度から計算した球換算外比表面
積が４〜２０ｍ2／ｌ、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2／ｇ
以上、水銀圧入法で測定した細孔半径０．２〜１０μｍ
の細孔容積が０．０４ｃｃ／ｇ以上で且つ０．２〜１μ
ｍの細孔容積が０．０２ｃｃ／ｇ以上であることを特徴
とする砒酸イオン吸着用活性アルミナ。 - 【請求項２】 Ｎａ2Ｏ含有量が０．３重量％以下、磨
耗率が５％以下、篩別粒度から計算した球換算外比表面
積が６〜１４ｍ2／ｌ、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2／ｇ
以上、水銀圧入法で測定した細孔半径０．２〜１０μｍ
の細孔容積が０．０８ｃｃ／ｇ以上で且つ０．２〜１μ
ｍの細孔容積が０．０４ｃｃ／ｇ以上でありかつ粒子形
状が球状であることを特徴とする砒酸イオン吸着用活性
アルミナ。 - 【請求項３】 酸性分を被着させてなる、請求項１また
は２記載の砒酸イオン吸着用活性アルミナ。 - 【請求項４】 砒素濃度０．２ｍｇ／ｌ〜０．０１ｍｇ
／ｌの水溶液を、Ｎａ2Ｏ含有量が０．３重量％以下、
磨耗率が５％以下、篩別粒度から計算した球換算外比表
面積が４〜２０ｍ2／ｌ、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2／
ｇ以上、水銀圧入法で測定した細孔半径０．２〜１０μ
ｍの細孔容積が０．０４ｃｃ／ｇ以上で且つ０．２〜１
μｍの細孔容積が０．０２ｃｃ／ｇ以上である活性アル
ミナを充填したカラムに連続供給し、水溶液中の砒酸イ
オンを吸着処理することを特徴とする水溶液中からの砒
酸イオンの吸着処理方法。 - 【請求項５】 活性アルミナが酸成分を被着させたもの
である請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 活性アルミナが８０℃の水に浸漬したと
きの水のｐＨが３〜６の値を呈する酸成分を被着させた
ものである請求項４記載の方法。 - 【請求項７】 酸成分が塩酸、フッ化水素酸、硝酸、硫
酸、硫酸アルミニウムおよび酢酸から選ばれる少なくと
も１種である請求項５または６記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17185997A JP3412455B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 砒酸イオン吸着用活性アルミナおよびこれを用いてなる水溶液中からの砒酸イオンの吸着処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17185997A JP3412455B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 砒酸イオン吸着用活性アルミナおよびこれを用いてなる水溶液中からの砒酸イオンの吸着処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1119506A JPH1119506A (ja) | 1999-01-26 |
| JP3412455B2 true JP3412455B2 (ja) | 2003-06-03 |
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ID=15931115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17185997A Expired - Fee Related JP3412455B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 砒酸イオン吸着用活性アルミナおよびこれを用いてなる水溶液中からの砒酸イオンの吸着処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3412455B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102872822A (zh) * | 2012-08-28 | 2013-01-16 | 常州大学 | 一种去除水中高锰酸根的复合吸附材料及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4959874B2 (ja) * | 2001-02-01 | 2012-06-27 | 住友化学株式会社 | 水中有害イオン除去用活性アルミナ粒子及びその製造方法 |
| JP4809986B2 (ja) * | 2001-03-13 | 2011-11-09 | 住友化学株式会社 | 水中燐酸イオンの除去方法 |
| CN105858783A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-08-17 | 北京化工大学 | 一种纳米片状氧化铝在去除水中氟离子方面的应用 |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP17185997A patent/JP3412455B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102872822A (zh) * | 2012-08-28 | 2013-01-16 | 常州大学 | 一种去除水中高锰酸根的复合吸附材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1119506A (ja) | 1999-01-26 |
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